EP1010719B1 - Verbundkörper aus technischen Thermoplasten und Polyurethan-Elastomeren unter Verwendung eines Haftvermittlers - Google Patents

Verbundkörper aus technischen Thermoplasten und Polyurethan-Elastomeren unter Verwendung eines Haftvermittlers Download PDF

Info

Publication number
EP1010719B1
EP1010719B1 EP99125112A EP99125112A EP1010719B1 EP 1010719 B1 EP1010719 B1 EP 1010719B1 EP 99125112 A EP99125112 A EP 99125112A EP 99125112 A EP99125112 A EP 99125112A EP 1010719 B1 EP1010719 B1 EP 1010719B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
polyurethane elastomer
thermoplastic
adhesion promoter
polyurethane
molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99125112A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1010719A3 (de
EP1010719A2 (de
Inventor
Reinhold Dr. Platz
Detlef Danilow
Alfred Dr. Link
Norbert Krämer
Klaus Dr. Langerbeins
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ticona GmbH
Sonderhoff Chemicals GmbH
Original Assignee
Ticona GmbH
Sonderhoff Chemicals GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ticona GmbH, Sonderhoff Chemicals GmbH filed Critical Ticona GmbH
Publication of EP1010719A2 publication Critical patent/EP1010719A2/de
Publication of EP1010719A3 publication Critical patent/EP1010719A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1010719B1 publication Critical patent/EP1010719B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/12—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives
    • C08J5/124—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives using adhesives based on a macromolecular component
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes

Definitions

  • multicomponent injection molding made combinations of polypropylene and polyolefin elastomers or Styrene-olefin elastomers, polybutylene terephthalate with polyester elastomers or styrene-olefin elastomers.
  • Polyamides also show adhesion to many Soft components.
  • thermoplastic polyurethane elastomer TPE-U
  • Shore A hardness 65 to Shore D 75 a Shore A hardness 65 to Shore D 75 used.
  • this hardness range is for many Applications too high.
  • thermoplastic Polyurethane elastomers have the known disadvantages in processing, e.g. Moisture absorption, resulting thermal instability and Flowability fluctuations as well as demolding problems.
  • the invention also relates in particular to those according to the invention Process producible composite body.
  • the composite body according to the invention is characterized by a thermoplastic molding formed partially or completely with a polyurethane elastomer is coated or to the one or more moldings, including functional parts called, are molded directly from a polyurethane elastomers. It can for example, it can be a two-dimensional molded part on one side wearing a layer of polyurethane elastomer, or to any arbitrarily designed Molding on which the polyurethane elastomer strip in shape so-called caterpillars is stored.
  • the adhesion between the thermoplastic material and the Polyurethane elastomers by the adhesion promoter system according to the invention causes the applied to the thermoplastic molding before the Polyurethane elastomer injected.
  • a lacquer with urethanvernetzendem according to the invention
  • Acrylic resin used This paint can be used alone or together with a Crosslinking component, which contained in the acrylic resin hydroxyl or Amino functions crosslinked, used.
  • a crosslinking component can For example, a bi-, tri- or more-functional isocyanate may be added.
  • the amount of crosslinker to be used depends on the amount and Functionality of the acrylic resin components to be crosslinked as well as of the desired degree of crosslinking.
  • the production of the composite body is carried out according to the well-known Methods and procedures. Economical and advantageous is a method in the first the thermoplastic molding is made, for example in Injection molding process, followed by a coating with the bonding agent takes place and then the polyurethane elastomer deposited as a bead or flat or molded as a molding. It is possible, the polyurethane elastomer on the surface treated with the primer, nor before it has completely reacted and / or dried.
  • the bonding agent can be advantageous by spray methods, as are common in the paint industry, be applied.
  • the polar thermoplastics according to the invention generally include Polymers with polar functional groups in the backbone, e.g. in the Structural elements of the chain, or in substituents, but in particular so-called engineering thermoplastics.
  • engineering thermoplastics include high-performance polymers which have a melting point above of 100 ° C, especially above 200 ° C for many Applications preferred. High performance polymers, for example described in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Ed., VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim-New York 1992, in G.W. Becker, D. Braun: Kunststoffhandbuch Bd. 3/3, Carl Hanser Verlag, Kunststoff 1994, where reference is taken.
  • Polyacetals are well known and are described for example in DE-A 29 47 490. These are generally so-called polyoxymethylenes (POM), which generally contain at least 80 mol%, preferably at least 90 mol% oxymethylene units (-CH 2 O-).
  • POM polyoxymethylenes
  • the term polyoxymethylene encompasses both homopolymers of formaldehyde or its cyclic oligomers such as trioxane or tetroxane and also corresponding copolymers of formaldehyde or its cyclic oligomers, in particular trioxane, and cyclic ethers, cyclic acetals and / or linear polyacetals.
  • Polyarylene sulfides are i.a. also known as polyarylene thioether. Which includes temperature-resistant polymers composed of arylene sulfide groups.
  • the arylene units are mononuclear or polynuclear aromatic Compounds such as phenylene, biphenylene, naphthalene, anthracene or Phenanthrene underlying, which may be optionally mono- or polysubstituted can.
  • Preferred polyarylene sulfides are polyphenylene sulfides, which for example, under the trade names ® Fortron and ®Ryton are known.
  • Polyetheretherketones are commercially available from Victrex Germany GmbH, liquid crystalline polyesters are, for example, under the Names ® Vectra (Ticona GmbH) and polyetherimides under the name ®Ultem (General Electric) available.
  • both one-component and two-component Polyurethane elastomers are used. Particularly advantageous is the Use of an addition-curing, two-component flexible polyurethane foam system.
  • the polyurethane elastomer used in the invention consists of polyfunctional short-, medium- or long-chained ones Alcohols (polyols) based on polyester or based on Propylene oxide / ethylene oxide copolymers (ether polyol) are constructed and their Hydroxyl end groups are crosslinked by polyfunctional isocyanates.
  • the hardener was Percotex Hardener 3840 (Spies Hecker), silicone-free hardener containing about 25% by weight of organic solvent and about 75% by weight aliphatic isocyanate (e.g., hexamethylene diisocyanate).
  • the hardener was mixed in a ratio of 10: 1 with the bonding agent (1 part by weight of hardener to 10 parts by weight of adhesion promoter).
  • Adhesive strength of 2-K PU foam on polyoxymethylene PU foam system Fermapor K31-9124 / K31-B5 thermoplastic Hostaform 9021 Hostaform 9021 GF 20 Hostaform S9063 Hostaform S9064 untreated - - - - Cleaned with ethanol - - - - Corona-treated - - - - flamed - - + + Percotex 449 - + + - Percotex 6013 without hardener O ++ ++ ++ Percotex 6013 with hardener O ++ ++ ++ Percotex 6013 with hardener O ++ ++ ++ Percotex 7035 without hardener O ++ + + Percotex 7035 with hardener O ++ + + Helacryl without hardener O + O - Helacryl with hardener - + O O Baydur - - - - Adhesive strength of 2-K PU foam on polyoxymethylene PU foam system Fermapor K31-9299 /

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus polaren Thermoplasten und Polyurethan-Elastomeren, bei dem das Thermoplastmaterial mit einem lösemittelhaltigen Haftvermittler behandelt wird, sowie die dadurch hergestellten und herstellbaren Verbundkörper. Durch den Einsatz des Haftvermittlers ist es möglich, eine Haftung von Polyurethan-Elastomeren auf Kunststoffen zu erhalten, die ohne Verwendung des Haftvermittlers keine Haftung zeigen.
Zu den polaren Thermoplasten zählen insbesondere sogenannte technische Thermoplaste, auch Hochleistungspolymere genannt, die sich durch hervorragende thermische, mechanische und chemische Eigenschaften auszeichnen und deshalb bevorzugt als technische Werkstoffe eingesetzt werden. Aufgrund der guten Festigkeit und Härte verbunden mit einer ausgezeichneten Rückstellelastizität finden daraus hergestellte Formteile in allen Bereichen des täglichen Lebens sehr häufig und vielfältig Anwendung, beispielsweise im Fahrzeug- und Gerätebau, für Gehäuse, Tastaturen und Schnappverbindungen. Ausgezeichnete Gleit-Reib-Eigenschaften begründen ferner die Verwendung für viele bewegliche Teile wie Getriebeteile, Umlenkrollen, Zahnräder und Verstellhebel.
Oft weisen jedoch derartige Formteile einen niedrigen mechanischen Dämpfungsfaktor auf, wodurch in einigen Anwendungsfällen der Einsatz von weichen Dämpfungselementen erforderlich wird. Außerdem ist beim Einbau von Formteilen zudem oftmals an Verbindungsstellen eine Abdichtung erforderlich oder die hohe Oberflächenhärte der Formteile, unter Umständen verbunden mit einem niedrigen Gleitreibungskoeffizienten, führt zu einem Verrutschen von aufliegenden Gegenständen, wodurch beispielsweise die Bedienungssicherheit von Schaltelementen und Bedienungselementen eingeschränkt sein kann. Aus diesen Gründen werden immer öfter Kombinationen aus harten und weichen Werkstoffen eingesetzt, um die besonderen Eigenschaften dieser Werkstoffe miteinander zu kombinieren. Der harte Werkstoff soll dabei die Festigkeit der Bau- bzw. Formteile bewirken, der weiche Werkstoff übernimmt aufgrund seiner elastischen Eigenschaften Funktionen zur Dichtung oder Vibrations- und Geräuschdämpfung oder bewirkt eine Veränderung der Oberflächenhaptik. Wichtig bei diesen Anwendungen ist eine ausreichende Haftung zwischen der harten und der weichen Komponente.
Häufig werden Dichtungen, Dämpfungselemente etc. aus einem weichen Werkstoff separat bereitgestellt und üblicherweise in einem zusätzlichen Arbeitsschritt mit einem Thermoplastformteil mechanisch verankert oder verklebt, was zusätzliche Arbeit und teilweise erhebliche Kosten verursacht.
Eine neuere und wirtschaftlichere Methode ist der Mehrkomponentenspritzguß. Hierbei wird beispielsweise auf eine vorgeformte erste Komponente eine zweite Komponente aufgespritzt. Die Haftung zwischen den beiden Komponenten soll dabei möglichst adhäsiv sein, kann aber in formschlüssigen Verbindungen, beispielsweise durch Anbringung von Hinterschnitten, oft noch verbessert werden. Eine gute Grundhaftung zwischen den beiden Komponenten, beispielsweise durch chemische Affinität, ist in der Regel Voraussetzung für deren praktischen Einsatz und somit von großer Bedeutung für dieses Verfahren.
Allgemein bekannt sind unter anderem nach dem Mehrkomponentenspritzguß hergestellte Kombinationen aus Polypropylen und Polyolefin-Elastomeren oder Styrol-Olefin-Elastomeren, Polybutylenterephthalat mit Polyester-Elastomeren oder Styrol-Olefin-Elastomeren. Auch Polyamide zeigen Haftung zu sehr vielen Weichkomponenten.
Bekannt sind auch Formteile aus Polyacetal mit direkt angeformten Funktionselementen, die unter Verwendung nicht vernetzter Kautschuke hergestellt wurden (DE-C 44 39 766). Die Haftfestigkeit derartiger Verbundkörper ist jedoch noch nicht zufriedenstellend.
Ebensolche Verbundkörper, die unter anderem aus einem Polyacetal, einem Kautschuk-Copolymerisat, einem verstärkenden Füllstoff, einem Vernetzer und gegebenenfalls weiteren üblichen Zuschlagstoffen bestehen sind in DE-A 9611272 beschrieben. Eine besonders gute Haftung der Polymerkomponenten wird hier durch die Vulkanisation des Kautschukanteils erreicht. Allerdings ist dieser zusätzliche Schritt wegen der erhöhten Vulkanisationstemperaturen und -zeiten nachteilig zu bewerten.
Eine weitere Anmeldung (deutsche Patentanmeldung Nr. 197 43 134.8) betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern aus Polyacetal und einer weichen Komponente, dergestalt daß das Polyacetal in einem ersten Schritt in einem Formwerkzeug vorgespritzt wird und in einem zweiten Schritt das Material mit der geringeren Härte aufgespritzt wird und dabei haftend mit dem Polyacetal verbunden wird. Dabei wird für den Bereich geringerer Härte ein thermoplastisches Polyurethan-Elastomer (TPE-U) mit einer Härte von Shore A 65 bis Shore D 75 eingesetzt. Dieser Härtebereich ist jedoch für viele Anwendungen zu hoch. Zudem weisen die beschriebenen thermoplastischen Polyurethan-Elastomere die bekannten Nachteile in der Verarbeitung, wie z.B. Feuchtigkeitsaufnahme, dadurch bedingte thermische Instabilität und Fließfähigkeitsschwankungen sowie Entformungsprobleme auf.
Um weichere Dämpfungselemente zu erhalten, bietet sich der Einsatz von geschäumten Elastomeren an, die generell eine geringere Härte als die entsprechenden kompakten Elastomere aufweisen. In den letzten Jahren haben sich daher Verfahren durchgesetzt, bei denen nach Entnahme des harten Werkstoffs aus der Spritzgußform auf diesen weiche Elastomer-Schaumdichtungen in einem zweiten Arbeitsschritt aufgebracht werden. Hierfür eignen sich besonders einkomponentige oder zweikomponentige Polyurethane. Insbesondere additionsvernetzende zweikomponentige Polyurethansysteme sind vorteilhaft, um durch die relativ schnelle Durchhärtung ohne das Erfordernis einer längeren Trocknungszeit hohe Produktionsleistungen zu erzielen. Angesichts der Verschiedenartigkeit der chemischen Grundsubstanzen und der Verarbeitungsbedingungen der harten und der weichen Komponente kommt es hierbei allerdings häufig zu Haftungsproblemen.
Zur Verbesserung der Haftung an thermoplastischen Kunststoffen ist es allgemein üblich, den Kunststoff zu beflammen oder mit einem anderen oxidativen Verfahren, z.B. Corona- oder Plasmabehandlung, die Oberfläche des Kunststoffs zu behandeln.
Es ist allgemein auch bekannt, eine Haftung von an sich nicht aufeinander haftenden Materialien zu bewirken, indem man einen Haftvermittler einsetzt. Der Haftvermittler muß dabei derart zusammengesetzt sein, daß er zu beiden miteinander in Verbund zu bringenden Materialien eine hohe chemische Affinität besitzt ohne dabei diese Materialien chemisch anzugreifen.
Während man für eine Vielzahl von Fällen, sei es die Haftung eines Kunststoffs auf Metall, Glas oder einem anderen Material, Lösungen gefunden hat, besteht bei bestimmten technischen Thermoplasten das Problem, eine ausreichend starke und dauerhafte Haftung zu Polyurethan-Elastomeren zu erreichen. Andererseits sind gerade diese technischen Thermoplaste für viele Anwendungen, beispielsweise im Automobilbau, interessant, in denen ein daraus hergestelltes Form-, Bau- oder Funktionsteil mit einer Dichtung versehen werden soll. Für derartige Dichtungen eignen sich wiederum Polyurethan-Elastomere besonders.
Es bestand daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus technischen Thermoplasten und Polyurethan-Elastomeren bereitzustellen, bei dem die genannten Nachteile und Einschränkungen nicht vorhanden sind.
Überraschend wurde nun gefunden, daß unter Verwendung von Klarlacken oder Haftgründen, die zur Anwendung auf metallischen Oberflächen konzipiert sind, als Haftvermittler ein adhesiver Verbund von technischen Thermoplasten und anderen polaren Thermoplasten zu Polyurethan-Elastomeren erhalten wird. Bei den geeigneten Haftvermittlersystemen handelt es sich um lösemittelhaltige Polyurethanharzlacke und Acrylharzlacke, die wahlweise durch die Zugabe von Füllstoffen, Pigmenten oder einer Vernetzerkomponente modifiziert sein können.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung dieser Haftvermittlersysteme können beispielsweise Dicht- oder Dämpfungselemente aus Polyurethan-Elastomeren direkt auf Formteile aus polaren Thermoplasten haftend abgelegt oder an diese angeformt werden, ohne daß Hinterschnitte oder weitere Montageschritte erforderlich werden. Ohne Verwendung dieser Haftvermittlersysteme läßt sich insbesondere zu Polyacetal und Polyester kein Verbund des Polyurethan-Elastomeren herstellen. Selbst allgemein übliche Techniken wie Anätzen, Plasmabehandlung (Coronaentladung) oder Beflammen der Oberfläche des Thermoplastformteils führen nicht zu dem gewünschten Ergebnis.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus mindestens einem polaren Thermoplasten und mindestens einem geschäumten oder ungeschäumten Polyurethan-Elastomeren, wobei erst ein Formteil aus dem polaren Thermoplasten geformt wird, dieses ganz oder teilweise mit einem Haftvermittlersystem auf der Basis von lösemittelhaltigem Polyurethanharzlack oder Acrylharzlack versehen wird, anschließend eine wahlweise flächige oder streifenförmige Beschichtung oder mindestens ein weiteres Formteil aus dem Polyurethan-Elastomeren aufgespritzt wird, und somit das Thermoplastmaterial über den Haftvermittler mit dem Polyurethan-Elastomeren verbunden wird.
Die Erfindung betrifft insbesondere auch die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Verbundkörper.
Der erfindungsgemäße Verbundkörper wird dabei durch ein Thermoplastformteil gebildet, das teilweise oder vollständig mit einem Polyurethan-Elastomeren beschichtet ist oder an das ein oder mehrere Formteile, auch Funktionsteile genannt, aus einem Polyurethan-Elastomeren direkt angeformt sind. Es kann sich dabei beispielsweise um ein flächiges Formteil handeln, das auf einer Seite eine Schicht aus Polyurethan-Elastomer trägt, oder um ein beliebig gestaltetes Formteil, auf welches das Polyurethan-Elastomer streifenförmig in Form sogenannter Raupen abgelegt ist.
Beispiele für erfindungsgemäße Verbundkörper sind im allgemeinen mit Dichtungen, Dämpfungs-, Halte- oder weiteren Funktionselementen etc. versehene Form- und Funktionsteile, die durch das Thermoplastmaterial die erforderliche Formstabilität und durch die Elastomer-Beschichtung die gewünschte Reibungseigenschaft, Dichtfunktion, Akustik, Haptik oder Optik erhalten. Hierzu zählen beispielsweise Gehäuse und Schließsysteme sowie Karosserie- und Fahrzeugteile im weitesten Sinne.
Der Verbundkörper kann aber auch aus einem oder mehreren Thermoplastformteilen beliebiger Gestalt bestehen, woran ein oder mehrere Formteile beliebiger Gestalt aus dem Polyurethan-Elastomeren direkt angeformt sind. Der Ausdruck "direkt angeformt" soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung so verstanden werden, daß die Funktionselemente direkt auf das Formteil, mit dem sie einen haftfesten Verbund eingehen sollen, aufgespritzt werden, insbesondere in einem Mehrkomponentenspritzgußverfahren.
In jedem Falle wird die Haftung zwischen dem Thermoplastmaterial und dem Polyurethan-Elastomeren durch das erfindungsgemäße Haftvermittlersystem bewirkt, das auf das Thermoplastformteil aufgetragen wird, bevor man das Polyurethan-Elastomer aufspritzt.
Bei dem erfindungsgemäßen Haftvermittlersystem handelt es sich im allgemeinen um einen lösemittelhaltigen Polyurethanharzlack oder Acrylharzlack. Dieser kann wahlweise mit Füllstoffen wie Talkum, Schwerspat und Zinkoxid sowie mit Pigmenten, insbesondere funktionellen Pigmenten modifiziert sein, wodurch beispielsweise geringe thermische Expansionskoeffizienten und eine gute Adhäsion zu polaren und unpolaren Oberflächen eingestellt werden können.
Der Festkörperanteil im Lack beträgt üblicherweise mehr als 40 Gew.-%, häufig aber auch mehr als 50 oder 60 Gew.-% und wird den gewünschten Haft- und Verarbeitungsbedingungen angepaßt.
Als Lösemittel enthält das Haftvermittlersystem im wesentlichen organische, d.h. aliphatische und/oder aromatische Lösemittel, wobei es vorteilhaft sein kann, Mischungen aus verschiedenen Lösemitteln zu verwenden. Geeignete Lösemittel sind beispielsweise Butylacetat, Xylol, Ethylbenzol und Benzylalkohol sowie Mischungen daraus. Das Lösemittel bewirkt einerseits die Verarbeitbarkeit des Lackes, beispielsweise beim Aufstreichen oder Aufsprühen, sowie, durch eine minimale Erweichung der Kontaktfläche, ein tiefes Eindringen der funktionellen Bestandteile des Haftvermittlersystems in die Mikrostruktur der harten thermoplastischen Trägerkomponente.
Vorzugsweise wird erfindungsgemäß ein Lack mit urethanvernetzendem Acrylharz verwendet. Dieser Lack kann alleine oder gemeinsam mit einer Vernetzerkomponente, die im Acrylharz enthaltene Hydroxyl- oder Aminofunktionen vernetzt, verwendet werden. Als Vernetzerkomponente kann beispielsweise ein bi-, tri- oder mehr-funktionelles Isocyanat zugefügt werden. Die einzusetzende Menge an Vernetzer hängt dabei von der Menge und Funktionalität der zu vernetzenden Acrylharzkomponenten sowie vom gewünschten Vernetzungsgrad ab.
Die Besonderheit des erfindungsgemäß zu verwendenden Haftvermittlersystems besteht darin, daß es im allgemeinen auf polaren und unpolaren Oberflächen verwendet werden kann, d.h. insbesondere auf vielen Thermoplasten mit polaren Gruppen. Eine Anpassung des Haftvermittlersystems an bestimmte hartweich Komponenten (hart = Thermoplast, weich = Elastomer) kann durch Variation der Art und Menge von Füllstoffen, Pigmenten, Lösemitteln und Vernetzern erfolgen. Das Haftvermittlersystem zeigt gute Haftung zu Polyurethan, da chemische Ähnlichkeit und polare Gruppen vorherrschen. Ein weiterer Vorteil ist die nach dem Trocknen, d.h. nach dem Verdunsten des Lösemittels, zurückbleibende mattierte Oberfläche des aufgetragenen Haftvermittlers, die zusätzlich eine mechanische Verankerung des Polyurethan-Elastomeren bewirkt.
Die Herstellung des Verbundkörpers erfolgt nach den allgemein bekannten Methoden und Verfahren. Wirtschaftlich und vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem zunächst das Thermoplastformteil hergestellt wird, beispielsweise im Spritzgußverfahren, anschließend eine Beschichtung mit dem Haftvermittler erfolgt und danach das Polyurethan-Elastomer als Raupe oder flächig abgelegt oder als Formteil angespritzt wird. Dabei ist es möglich, das Polyurethan-Elastomer auf der mit dem Haftvermittler behandelten Fläche abzulegen, noch bevor dieser vollständig abreagiert und/oder getrocknet ist. Der Haftvermittler kann vorteilhaft durch Sprühverfahren, wie sie in der Lackindustrie üblich sind, aufgebracht werden. Das weiche Polyurethan-Material wird vorteilhafterweise zweikomponentig verarbeitet und kann, insbesondere wenn es in Form einer Raupe abgelegt werden soll, vorteilhaft mit einer Misch- und Dosiermaschine für kleine Ausstoßleistungen (ca. 0,1 bis 100 g/sec) aufgetragen werden.
Die Verbundfestigkeit bei Zugbelastung zwischen dem Thermoplastformteil und dem Polyurethan-Elastomeren, die durch das Verfahren gemäß der Erfindung erzielt wird, hängt allgemein davon ab, ob das Polyurethan-Elastomer in geschäumter oder ungeschäumter Form eingesetzt wird. Bei ungeschäumtem Polyurethan-Elastomer ist eine Verbundfestigkeit von mindestens 0,3 N/mm2 für viele Anwendungen wünschenswert, bei geschäumtem Polyurethan-Elastomer ist eine Verbundfestigkeit von 0,1 bis 1,0 N/mm2 erreichbar. Bei höherer Zugbelastung ist mit einem Reißen des Elastomeren zu rechnen. Für Funktionsteile ist - je nach Beanspruchung - eine höhere Haftung anzustreben.
Im Sinne der Erfindung liegt allgemein eine Haftung zwischen dem polaren, insbesondere technischen Thermoplasten und dem Polyurethan-Elastomeren vor, wenn beim Auseinanderziehen dieser beiden Bestandteile eines Verbundkörpers vorwiegend Kohäsionsbruch eintritt, d.h. wenn dabei Bestandteile einer Komponente an der anderen haften bleiben. Läßt sich das Polyurethan-Elastomer vom Thermoplasten abziehen, ohne daß Reste vom Elastomeren am Thermoplasten oder umgekehrt Reste des Thermoplasten am Elastomeren verbleiben, so liegt Adhäsionsbruch vor und es liegt keine ausreichende Haftung vor.
Zu den polaren Thermoplasten gemäß der Erfindung zählen im allgemeinen Polymere mit polaren funktionellen Gruppen in der Hauptkette, z.B. in den Strukturbausteinen der Kette, oder in Substituenten, insbesondere jedoch sogenannte technische Thermoplaste. Von den technischen Thermoplasten werden insbesondere Hochleistungspolymere, die einen Schmelzpunkt oberhalb von 100°C, insbesondere oberhalb von 200°C aufweisen für viele Anwendungen bevorzugt. Hochleistungspolymere werden beispielsweise beschrieben in Ullmann's Encyclopädia of Industrial Chemistry, 5. Auflage, VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim-New York 1992, in G.W. Becker, D. Braun: Kunststoffhandbuch Bd. 3/3, Carl Hanser Verlag, München 1994, worauf Bezug genommen wird.
Erfindungsgemäß zählen zu den technischen Thermoplasten insbesondere Polyacetale, Polyester, Polyarylensulfide, Polycarbonate, Polyphthalamide, Polyetherimide, Polyetheretherketone, syndiotaktisches Polystyrol (SPS), Cycloolefincopolymere und flüssigkristalline Polymere (LCPs). Die Thermoplaste können einzeln oder als Mischung sowie als Blend mit einem oder mehreren anderen thermoplastischen, duroplastischen oder elastomeren Kunststoffen verwendet werden. Insbesondere können die Thermoplaste auch andere polymere Zusätze beinhalten, beispielsweise um die chemischen oder mechanischen Eigenschaften des Thermoplasten auf eine bestimmte Anwendung hin zu modifizieren, oder um seine Haftungseigenschaften zu verbessern.
Als technische Thermoplasten können neben neu produzierten Produkten auch Recyclate der 1., 2. und höheren Generationen sowie Gemische aus neu produzierten Produkten und Recyclaten, die gegebenenfalls Zuschlagstoffe und Zusätze enthalten und/oder durch Beimischung anderer kompatibler Polymere modifiziert sind, verwendet werden.
Polyacetale sind allgemein bekannt und werden beispielsweise in der DE-A 29 47 490 beschrieben. Es handelt sich hierbei im allgemeinen um sogenannte Polyoxymethylene (POM), die in der Regel mindestens 80 Mol-%, vorzugsweise mindestens 90 Mol-% Oxymethyleneinheiten (-CH2O-) enthalten. Der Begriff Polyoxymethylene umfaßt dabei sowohl Homopolymere des Formaldehyds oder seiner cyclischen Oligomeren wie Trioxan oder Tetroxan als auch entsprechende Copolymere aus Formaldehyd oder seinen cyclischen Oligomeren, insbesondere Trioxan, und cyclischen Ethern, cyclischen Acetalen und/oder linearen Polyacetalen.
Die eingesetzten Polyacetale haben im allgemeinen einen Schmelzindex (MFR-Wert 190/2,16) von 0,5 bis 75 g/10 min (ISO 1133). Es können auch modifizierte POM-Typen eingesetzt werden, beispielsweise Blends aus POM mit TPE-U (Thermoplastisches Polyurethan-Elastomer), mit MBS (Methylmethacrylat/Butadien/Styrol-core-shell-Elastomer), mit Methylmethacrylat/Acrylat-core-shell-Elastomer, mit PC (Polycarbonat), mit SAN (Styrol/Acrylnitril-Copolymer) oder mit ASA (Acrylat/Styrol/Acrylnitril Copolymer-Compound).
Polyester enthalten bevorzugt polymerisierte Einheiten, die sich von dem Ester mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure, insbesondere Terephthalsäure, Isophthalsäure oder 2,6-Naphthalindicarbonsäure, und mindestens eines linearen aliphatischen Dialkohols, insbesondere Ethylenglykol, 1,3-Propandiol oder 1,4-Butandiol, oder polymerisierte Einheiten, die sich vom Tetrahydrofuran ableiten. Derartige Polyester sind beispielsweise in "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", ed. Barbara Elvers, Vol. A21, Kapitel Polyester (S. 227-251), VCH, Weinheim-Basel-Cambridge-New York, 1992 beschrieben. Die Polyester können sowohl Homopolymere als auch Copolymere dieser Bausteine sein. Besonders bevorzugt sind Polybutylenterephthalat und Polyethylenterephthalat sowie Poly(butylenterephthalat-co-butylenisophthalat).
Die Polyesterrohmaterialien können auch durch Einkondensieren geringerer Anteile aliphatischer Dicarbonsäuren wie z.B. Glutarsäure, Adipinsäure oder Sebacinsäure oder von Polyglykolen wie Diethylenglykol, Triethylenglykol oder auch höhermolekularer Polyethylenglykole modifiziert sein sowie polymerisierte Einheiten enthalten, die sich von Hydroxycarbonsäuren, bevorzugt Hydroxybenzoesäure oder Hydroxynaphthalincarbonsäure, ableiten.
Polyarylensulfide sind u.a. auch als Polyarylenthioether bekannt. Hierzu zählen temperaturbeständige Polymere, die aus Arylensulfidgruppen aufgebaut sind. Den Aryleneinheiten liegen dabei ein- oder mehrkernige aromatische Verbindungen wie Phenylen, Biphenylen, Naphthalen, Anthracen oder Phenanthren zugrunde, die wahlweise einfach oder mehrfach substituiert sein können. Bevorzugte Polyarylensulfide sind Polyphenylensulfide, die beispielsweise unter den Handelsnamen ®Fortron und ®Ryton bekannt sind.
Polycarbonate werden beispielsweise in "Encyclopädia of Polymer Science and Engineering", John Wiley & Sons, New York 1988, Vol. 11, S. 648-718 beschrieben, worauf Bezug genommen wird. Polycarbonate werden beispielsweise unter dem Namen ®Makrolon (Bayer AG) angeboten
Cycloolefincopolymere werden beschrieben von H. Cherdron, M. Brekner und F. Osan in Die Angewandte Makromolekulare Chemie (223), 121, 1994, worauf Bezug genommen wird. Cycloolefincopolymere werden beispielsweise unter dem Namen ®Topas (Ticona GmbH) angeboten.
Polyetheretherketone (PEEK) sind kommerziell erhältlich von Victrex Deutschland GmbH, flüssigkristalline Polyester sind beispielsweise unter dem Namen ®Vectra (Ticona GmbH) und Polyetherimide unter dem Namen ®Ultem (General Electric) erhältlich.
Erfindungsgemäß können sowohl einkomponentige als auch zweikomponentige Polyurethan-Elastomere verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines additionsvernetzenden, zweikomponentigen Polyurethan-Weichschaumsystems. Das erfindungsgemäß verwendete Polyurethan-Elastomer setzt sich dabei aus mehrfunktionellen kurz-, mittel- oder langkettigen Alkoholen (Polyole) zusammen, die auf Polyesterbasis oder auf der Basis von Propylenoxid/Ethylenoxid-Copolymeren (Etherpolyol) aufgebaut sind und deren Hydroxyl-Endgruppen durch mehrfunktionelle Isocyanate vernetzt werden.
Die A-Komponente eines zweikomponentigen Weichschaumsystems enthält außer den genannten Polyolen auch Wasser, Katalysatoren und andere bei der Polyurethanverarbeitung übliche Additive. Sie kann zusätzlich auch übliche Stabilisatoren, Verarbeitungshilfen oder zusätzliche Haftverbesserer, beispielsweise auf Basis von modifizierten Silanen, sowie von 0 bis 70 Gew.-% anorganische Füllstoffe enthalten.
Die B-Komponente eines solchen Systems besteht überwiegend aus bifunktionellen und höherfunktionellen Isocyanaten. Üblicherweise sind diese aromatische Isocyanate wie Diphenylmethandiisocyanat (MDI) und Toluylendiisocyanat (TDI) oder aliphatische Isocyanate. Durch Variation der Zusammensetzung sowie des Mischungsverhältnisses von der A- und der B-Komponente ist es möglich, modifizierte und wahlweise geschäumte oder ungeschäumte Polyurethan-Elastomere mit unterschiedlichen Eigenschaften herzustellen. Der Begriff Polyurethan-Elastomer umfaßt dabei nicht sogenannte Thermoplastische Polyurethan-Elastomere (TPE-U).
Im allgemeinen kann sowohl das Thermoplastmaterial als auch das Polyurethan-Elastomer übliche Zusatzstoffe enthalten. Zu nennen sind hier beispielsweise Stabilisatoren, Nukleierungsmittel, Entformungsmittel, Gleitmittel, Füll- und Verstärkungsstoffe, Pigmente, Ruß, Licht- und Flammschutzmittel, Antistatika, Weichmacher und optische Aufheller. Die Zusatzstoffe können in allgemein üblichen Mengen vorliegen.
Neben den eingangs erwähnten Anwendungsgebieten finden die Verbundkörper gemäß der Erfindung Verwendung als Verbindungselemente in Form von Fittings, Kupplungen, Rollen, Lagern, als Funktionsteile mit integrierten Dichtund/oder Dämpfungseigenschaften sowie als rutschfeste und griffreundliche Elemente. Hierzu zählen insbesondere im Automobilbau verwendete Gehäuse wie Türschloßgehäuse, Fensterhebergehäuse, Schiebedachdichtelemente und ähnliche sowie Zentralverriegelungseinheiten, Innen- und Außenverkleidungen, Kotflügel, Stoßstangen etc., sowie Sicherungskästen und elektrische Verteilersysteme, Getriebe- und Motorgehäuse, Gehäuse zur Trennung von Naßund Trockenräumen, ferner Befestigungselemente mit integrierter Abdichtung wie Clipse mit Dichtringen oder -scheiben, Zierleisten mit integrierter Dichtlippe, Abdichtungselemente zum Ausgleich von Dehnungsfugen, Befestigungselemente mit guten Dämpfungseigenschaften, z.B. Clipse mit schwingungs- und geräuschdämpfenden Kernen, Getriebeteile wie Zahnräder mit Dämpfungselementen, Zahnradgetriebe mit integrierten flexiblen Kupplungen, rutschfeste und griffreundliche Elemente wie Schalthebel oder - knöpfe oder Grifflächen an Elektrogeräten, Werkzeugen , Schreibstiften etc. sowie Kettenglieder mit elastischer Oberfläche.
Die nachfolgenden Beispiele sollen dem Fachmann die Erfindung näher erläutern, ohne daß das Wesen der Erfindung dadurch eingeschränkt würde.
In den erfindungsgemäßen Beispielen wurden folgende Haftvermittlersysteme verwendet:
  • Percotex-Strukturlack 449 RAL 5015 (Spies Hecker GmbH, Köln):
  • Mischung von Polyurethanharzen, Pigmenten und/oder Füllstoffen, und organischen Lösemitteln (ca. 35 Gew.-%).
  • Percotex LA-Haft-/Grund 040 RAL 6013 und RAL 7035 (Spies Hecker):
  • Mischung von OH-funktionellen Acrylharzen, Pigmenten und/oder Füllstoffen wie Talkum, Schwerspat, Zinkoxid und andere funktionelle Pigmente, und organischen Lösemitteln (ca. 40 Gew.-%).
  • Helacryl-Klarlack für Leichtmetalle (Spies Hecker):
  • Mischung von OH-funktionellen Acrylharzen und organischen Lösemitteln (ca. 50 Gew.-%).
  • Vergleichsweise wurde ein auf Wasser basierender Haftvermittler eingesetzt:
  • Baydur PU-Haftvermittler (Rhein Chemie Rheinau, GmbH, Mannheim):
  • Wässerige Polyurethan-Dispersion ohne weitere Füllstoffe, ca. 40 Gew.- % Polyurethananteil.
    • Als Härter wurde Percotex-Härter 3840 (Spies Hecker), silikonfreier Härter enthaltend ca. 25 Gew.-% organisches Lösemittel und ca. 75 Gew.-% aliphatisches lsocyanat (z.B. Hexamethylendiisocyanat) eingesetzt. Der Härter wurde im Verhältnis 10:1 mit dem Haftvermittler gemischt (1 Gew.-Teil Härter auf 10 Gew.-Teile Haftvermittler).
    Als Polyurethan-Elastomer wurde eines der folgenden 2-Komponenten-Polyurethanschaumsysteme (Ernst Sonderhoff GmbH, Köln) aufgetragen, wobei die beiden Komponenten A und B jeweils direkt beim Auftrag in einer Dosiereinrichtung gemischt wurden:
    A-Komponente: B-Komponente Mischungsverhältnis
    Fermapor K31-9124 K31-B5 3,5:1
    Fermapor K31-9299-1 K31-B-RF 6:1
    Fermapor K31-9260-2 K31-B (Normal) 6:1
    Zusammensetzung der A-Komponenten:
    Bi- und höherfunktionelle Polyetherpolyole 50-95 Gew.-%
    Farbpigmente 0-20 Gew.-%
    Verdickungsmittel oder Thixotropiermittel 0,1-6 Gew.-%
    Wasser 0,1-6 Gew.-%
    Bi- oder höherfunktionelle, kurzkettige Glykole 0,1-10 Gew.-%
    Sekundäre und tertiäre Aminkatalysatoren 0,1-2 Gew.-%
    Zinnkatalysatoren 0,01-0,5 Gew.-%
    Füllstoffe, optional funktionalisiert 0-50 Gew.-%
    weitere funktionelle Additive 0-30 Gew.-%
    Zusammensetzung der B-Komponenten:
    Diphenymethandiisocyanat (MDI), monomer 10-95 Gew.-%
    Polymer MDI 0-50 Gew.-%
    MDI-Derivate (Prepolymere etc.) 0-80 Gew.-%
    Beispiel 1:   Aus handelsüblichem Polyoxymethylen-Copolymer (Hostaform®-Typen der Ticona GmbH, Kelsterbach) wurden im Spritzgußverfahren Musterplatten geformt. Auf das abgekühlte Formteil wurde ohne weitere Vorbehandlung mit einer Dosiereinrichtung (Ernst Sonderhoff GmbH, Köln) der lösemittelhaltige Haftvermittler aufgetragen. Auf diese Beschichtung wurde nach vollständiger Trocknung, d.h. nach dem Verdunsten des Lösemittels, ebenfalls mit einer Dosiereinrichtung das Polyurethan-Elastomer in Form einer Raupe aufgetragen. An den somit erhaltenen Verbundkörpern wurde nach ca. 24 Stunden die Haftung beurteilt. Dazu wurde manuell die Polyurethan-Raupe abgezogen und das Rißverhalten der Raupe nach folgenden Kriterien subjektiv beurteilt:
    + +
    Kohäsionsbruch
    +
    überwiegend Kohäsionsbruch ca. 30-50 % der Kontaktfläche Kohäsionsbruch
    -
    Adhäsionsbruch, mittlere Abzugskräfte erforderlich
    --
    Adhäsionsbruch, geringe Abzugskräfte erforderlich
    Vergleichsweise wurde die Oberfläche der Musterplatten gar nicht behandelt, mit Ethanol gereinigt, einer Corona-Behandlung unterzogen oder beflammt, bzw. ein auf Wasser basierender Haftvermittler aufgetragen. Das Aufbringen der Polyurethan-Raupe und die Beurteilung des Rißverhaltens erfolgte wie zuvor beschrieben. Das Ergebnis der Haftfestigkeitsuntersuchungen ist in den Tabellen 1 a und 1 b für verschiedene PU-Schaumsysteme zusammengefaßt.
    Haftfestigkeit von 2-K PU-Schaum auf Polyoxymethylen
    PU-Schaumsystem Fermapor K31-9124/K31-B5
    Thermoplast Hostaform 9021 Hostaform
    9021 GF 20    		 Hostaform
    S9063    		 Hostaform
    S9064
    Unbehandelt -- -- -- --
    Mit Ethanol gereinigt -- -- -- --
    Corona-behandelt -- - -- --
    Beflammt - - + +
    Percotex 449 - + + -
    Percotex 6013 ohne Härter o ++ ++ ++
    Percotex 6013 mit Härter o ++ ++ ++
    Percotex 7035 ohne Härter o ++ + +
    Percotex 7035 mit Härter o ++ + +
    Helacryl ohne Härter o + o -
    Helacryl mit Härter - + o o
    Baydur -- - -- -
    Haftfestigkeit von 2-K PU-Schaum auf Polyoxymethylen
    PU-Schaumsystem Fermapor K31-9299/K31-B-RF
    Thermoplast Hostaform 9021 Hostaform 9021
    GF 20
    Unbehandelt -- -
    Mit Ethanol gereinigt -- -
    Corona-behandelt -- -
    Beflammt - -
    Percotex 449 o +
    Percotex 6013 ohne Härter o ++
    Percotex 6013 mit Härter o ++
    Percotex 703 5 ohne Härter o +
    Percotex 703 5 mit Härter o ++
    Helacryl ohne Härter o +
    Helacryl mit Härter o ++
    Baydur - --
    Die Versuche belegen, daß durch die Verwendung von lösemittelhaltigen Haftvermittlersystemen die Haftung des PU-Schaumes auf Polyacetal deutlich verbessert werden kann. Dabei ist es prinzipiell unerheblich, ob der Haftvermittler mit oder ohne Zusatz eines Härters verwendet wird. Besonders gute Haftfestigkeiten werden zudem erreicht, wenn das Polyacetal Glasfaser (GF 20 = 20 Gew.-% Glasfaser) oder dispergierte thermoplastische Polyurethane (TPU) enthält (S9063 und S9064). Die Verwendung eines Härters zum Haftvermittler ist auf die jeweilige Kombination von Polyacetal und PU-Schaum hin abzustimmen.
    Beispiel 2:   Aus handelsüblichem Polybutylenterephthalat (Celanex®, Ticona GmbH) mit 20 bzw. 30 Gew.-% Glasfaseranteil wurden wie in Beispiel 1 beschrieben Musterplatten hergestellt und mit lösemittelhaltigem Haftvermittler behandelt. Vergleichsweise wurde die Oberfläche der Musterplatten gar nicht behandelt, mit Ethanol gereinigt, einer Corona-Behandlung unterzogen oder beflammt, bzw. ein auf Wasser basierender Haftvermittler aufgetragen. Das Aufbringen der Polyurethan-Raupe und die Beurteilung des Rißverhaltens erfolgte wie zuvor beschrieben. Das Ergebnis der Haftfestigkeitsuntersuchungen ist in Tabelle 2 zusammengefaßt.
    Haftfestigkeit von 2-K PU-Schäumen auf Polyester
    PU-Schaumsystem Fermapor K31-9124/K31-B5 Fermapor K31-9299-1/K31-B-RF
    Thermoplast Celanex
    GF 20%    		 Celanex
    GF 30%    		 Celanex
    GF 20%    		 Celanex
    GF 30%
    Unbehandelt -- -- - -
    Mit Ethanol gereinigt -- - - -
    Corona-behandelt -- ○ - -
    Beflammt - ○ - -
    Percotex 449 ○ + ○ +
    Percotex 6013 ohne Härter + ++ + +
    Percotex 6013 mit Härter + ++ + +
    Percotex 7035 ohne Härter ○ + ○ +
    Percotex 7035 mit Härter ○ + + +
    Helacryl ohne Härter - + ○ -
    Helacryl mit Härter - ○ + -
    Baydur - - - -
    Beispiel 3:   Aus handelsüblichem Polyphenylensulfid (Fortron®, Ticona GmbH) und handelsüblichem LCP-Polymer (flüssigkristalliner Polyester Vectra®, Ticona GmbH) wurden wie in Beispiel 1 beschrieben Musterplatten hergestellt und mit Haftvermittler behandelt. Das Aufbringen der Polyurethan-Raupe und die Beurteilung des Rißverhaltens erfolgte wie zuvor beschrieben. Das Ergebnis der Haftfestigkeitsuntersuchungen ist in Tabelle 3 zusammengefaßt.
    Haftfestigkeit von 2-K PU-Schaum auf Polyphenylensulfid und LCP-Polymer
    PU-Schaumsystem Fermapor K31-9299-1/31-B-RF
    Thermoplast Fortron 1140 L4 Fortron 6165 A4 Vectra E130 Vectra E130i
    Percotex 6013 ohne Härter ++ ++ ++ ++
    Percotex 6013 mit Härter ++ ++ ++ ++
    Percotex 7035 ohne Härter ++ ++ ++ ++
    Percotex 7035 mit Härter ++ ++ ++ ++
    Haftfestigkeit von 2-K PU-Schaum auf Polyamid und Polypropylen
    PU-Schaumsystem Fermapor K31-9260/K31-B (normal)
    Thermoplast PA66 PP GF 40%
    Unbehandelt - --
    Beflammt ○ ++
    Percotex 449 + --
    Percotex 6013 ohne Härter ++ --
    Percotex 6013 mit Harter ++ --
    Percotex 7035 ohne Härter ++ --
    Percotex 7035 mit Härter ++ --
    Helacryl ohne Härter + --
    Helacryl mit Härter + --
    Baydur - --
    Beispiel 4:   Aus handelsüblichem Polyamid PA66 und handelsüblichem Polypropylen (PP) mit einem Glasfaseranteil von 40 Gew.-% (Vergleichsbeispiel) wurden wie in Beispiel 1 beschrieben Musterplatten hergestellt und mit Haftvermittler behandelt. Vergleichsweise wurde die Oberfläche der Musterplatten gar nicht behandelt oder beflammt, bzw. ein auf Wasser basierender Haftvermittler aufgetragen. Das Aufbringen der Polyurethan-Raupe und die Beurteilung des Rißverhaltens erfolgte wie zuvor beschrieben. Das Ergebnis der Haftfestigkeitsuntersuchungen ist in Tabelle 4 zusammengefaßt.
    Während bei Polyamid ebenfalls eine deutliche Verbesserung der Haftfestigkeit des PU-Schaumes durch Verwendung eines lösemittelhaltigen Haftvermittlers (mit oder ohne Zugabe eines Härters) zu verzeichnen ist, kann auf dem unpolaren Polypropylen selbst bei hohem Glasfaseranteil keine Verbesserung der Haftfestigkeit festgestellt werden.
    Die Versuche zeigen insgesamt, daß durch die Verwendung eines auf Wasser basierenden Haftvermittlers (Baydur) keine Verbesserung der Haftfestigkeit erreicht werden kann.
    Anwendungsbeispiel Türschloßgehäuse mit Dichtlippe: Aus Hostaform wurde im Spritzgußverfahren ein Türschloßgehäuse für eine KFZ-Tür gefertigt, das umläufig eine glatte Kante aufwies, mit der das Türschloß bei der Montage gedämpft mit der KFZ-Tür abschließen soll. Auf diese Kante wurde mit einer ersten Dosiereinrichtung Percotex LA Haft-/Grund 040 (RAL 7035) als Haftvermittlersystem aufgetragen. Noch vor dem vollständigen Abtrocknen des Lösemittels wurde mit einer zweiten Dosiereinrichtung das 2-Komponenten-Polyurethanschaumsystem Fermapor K31-9124 / K 31-B5 im Verhältnis 3,5/1 in Form einer Raupe auf die vorbehandelte Kante umläufig aufgetragen.

    Claims (11)

    1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus mindestens einem polaren Thermoplasten und mindestens einem Polyurethan-Elastomeren, wobei erst ein Formteil aus dem polaren Thermoplasten geformt wird, dieses ganz oder teilweise mit einem Haftvermittler auf der Basis von lösemittelhaltigen Acrylharzen oder Polyurethanharzen versehen wird, anschließend eine wahlweise flächige oder streifenförmige Beschichtung oder mindestens ein weiteres Formteil aus dem Polyurethan-Elastomeren aufgespritzt wird und somit der Thermoplast über den Haftvermittler mit dem Polyurethan-Elastomeren verbunden wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler einen zweikomponentigen urethanvernetzenden Acrylharzlack und optional funktionelle Pigmente und/oder Füllstoffe enthält.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyurethan-Elastomer auf das mit dem Haftvermittler versehene Thermoplastmaterial aufgetragen wird bevor die Urethanvernetzung und/oder die physikalische Trocknung des Haftvermittlers abgeschlossen ist.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyurethan-Elastomer in Form einer Dichtlippe im Strangablegeverfahren aufgebracht wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als polarer Thermoplast ein technischer Thermoplast ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polyacetal, Polyester, Polyarylensulfid, Polycarbonat, Polyphthalamid, Polyetherimid, Polyetheretherketon, Syndiotaktisches Polystyrol, Cycloolefincopolymer, flüssigkristallines Polymer oder eine Mischung davon oder ein Blend davon mit einem oder mehreren anderen Kunststoffen eingesetzt wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als technischer Thermoplast Polyoxymethylen-Homopolymer, Polyoxymethylen-Copolymer, Polybutylenterephthalat, Polyethylenterephthalat, flüssigkristalliner Polyester oder Polyphenylensulfid eingesetzt wird.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß handelsübliche Polyurethan-Elastomere auf Basis von Polyether und Diphenylmethandiisocyanat verwendet werden.
    8. Verbundkörper aus einem technischen Thermoplasten und einem wahlweise geschäumten oder ungeschäumten Polyurethan-Elastomeren herstellbar nach einem der vorstehenden Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Haftvermittler bewirkte Verbundfestigkeit zwischen dem Thermoplasten und dem Polyurethan-Elastomeren mindestens 0,3 N/mm2 bei ungeschäumtem Polyurethan-Elastomer und 0,1 bis 1 N/mm2 bei geschäumtem Polyurethan-Elastomer beträgt.
    9. Verbundkörper nach Anspruch 8 in Form eines Formteils, welches ganz oder teilweise mit dem Polyurethan-Elastomeren beschichtet ist.
    10. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 8 und 9 in Form eines Formteils aus dem technischen Thermoplasten, an welches mindestens ein weiteres Formteil aus Polyurethan-Elastomer angeformt ist.
    11. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 8 bis 10 in Form eines mit Dichtlippen versehenen Schloßgehäuses.
    EP99125112A 1998-12-17 1999-12-16 Verbundkörper aus technischen Thermoplasten und Polyurethan-Elastomeren unter Verwendung eines Haftvermittlers Expired - Lifetime EP1010719B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19858270A DE19858270A1 (de) 1998-12-17 1998-12-17 Verbundkörper aus technischen Thermoplasten und Polyurethan-Elastomeren unter Verwendung eines Haftvermittlers
    DE19858270 1998-12-17

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP1010719A2 EP1010719A2 (de) 2000-06-21
    EP1010719A3 EP1010719A3 (de) 2000-08-09
    EP1010719B1 true EP1010719B1 (de) 2003-06-25

    Family

    ID=7891432

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP99125112A Expired - Lifetime EP1010719B1 (de) 1998-12-17 1999-12-16 Verbundkörper aus technischen Thermoplasten und Polyurethan-Elastomeren unter Verwendung eines Haftvermittlers

    Country Status (6)

    Country Link
    US (1) US6497782B1 (de)
    EP (1) EP1010719B1 (de)
    JP (1) JP2000211061A (de)
    BR (1) BR9905899A (de)
    DE (2) DE19858270A1 (de)
    ES (1) ES2202997T3 (de)

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE102014114930A1 (de) * 2014-10-15 2016-04-21 Kiekert Ag Kraftfahrzeugtürschloss sowie zugehöriges Verfahren zur Herstellung eines solchen Kraftfahrzeugtürschlosses

    Families Citing this family (24)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE19860205A1 (de) * 1998-12-24 2000-06-29 Basf Ag Verbundelemente enthaltend (i) thermoplastische Polyurethane und (ii) mikrozellige Polyurethanelastomere
    DE19924092A1 (de) * 1999-05-26 2000-11-30 Bayer Ag Adhäsionsstabiles Verbundmaterial aus Polyurethan und einem weiteren thermoplastischen Material, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung in Kraftfahrzeugen
    JP4548936B2 (ja) * 2000-12-28 2010-09-22 株式会社クレハ 研磨装置用ワークピース保持リング
    DE10149522A1 (de) * 2001-10-08 2003-04-10 Bayer Ag Kunststoff-Metall-Verbundbauteil für Rahmenkonstruktionen
    EP1362886A1 (de) * 2002-05-16 2003-11-19 Bmw Ag Harzzusammensetzung zur Herstellung von Kraftfahrzeugskarosseriekomponenten
    DE10238517A1 (de) * 2002-08-21 2003-10-09 Ticona Gmbh Bauteile für Automatikgetriebe aus Kunststoff und Verfahren zu deren Herstellung
    DE10251333A1 (de) * 2002-11-05 2004-05-19 Ticona Gmbh Verbundkörper aus Polyacetal, Haftvermittler und Polyolefin, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
    DE20217918U1 (de) 2002-11-19 2003-02-20 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg, 96450 Coburg Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs
    AT6470U1 (de) * 2002-11-21 2003-11-25 Colop Stempelerzeugung Skopek Stempelplatten-einheit sowie selbstfärbestempel
    US20040118509A1 (en) * 2002-12-20 2004-06-24 Flexman Edmund Arthur Concentrations to improve surface adhesion characteristics of polyacetal-based compositions
    DE102004033139B4 (de) * 2004-07-08 2014-04-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kunststoffverbundformteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung
    US7326738B2 (en) 2004-07-29 2008-02-05 Basf Corporation Composition and process for forming a flexible polyurethane foam sealing device
    US20060062628A1 (en) * 2004-09-20 2006-03-23 Ken Kostecki Deformable grip for a writing implement
    DE102004051249A1 (de) * 2004-10-20 2006-04-27 Krauss-Maffei Kunststofftechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung von mehrkomponentigen Kunststoffformteilen
    DE102005008260A1 (de) * 2005-02-22 2006-08-24 Basf Ag Artikel enthaltend Polystyrol und thermoplastisches Polyurethan
    DE102005020511A1 (de) * 2005-04-29 2006-11-09 Basf Ag Verbundelement, insbeondere Fensterscheibe
    DE102006053134A1 (de) * 2006-09-25 2008-03-27 Kiekert Ag Schließsystem mit Haftfilm
    DE102007063400A1 (de) 2007-12-31 2009-07-02 Fev Motorentechnik Gmbh VCR - elastisches Parallelkurbelgetriebe (PKG)
    DE102010015056A1 (de) 2010-04-15 2011-10-20 Volkswagen Ag Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Kunststoffbauteils
    GB201007158D0 (en) * 2010-04-29 2010-06-09 Polyformers Ltd Bathroom product
    DE202012000763U1 (de) 2012-01-26 2013-05-02 Kiekert Ag Kraftfahrzeugtürschloss
    DE202012000931U1 (de) * 2012-01-28 2013-05-02 Kiekert Aktiengesellschaft Kraftfahrzeugtürverschluss
    US10307983B2 (en) * 2016-05-09 2019-06-04 Kraton Polymers U.S. Llc Foam adhesion promotion
    FR3103526B1 (fr) * 2019-11-26 2021-11-12 Foundation Brakes France Couvercle pour ensemble motoreducteur de frein de vehicule automobile comprenant un corps surmoule autour d’une cale acoustique

    Family Cites Families (6)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US3959554A (en) * 1972-12-29 1976-05-25 E. I. Dupont De Nemours And Company Aqueous thermosetting acrylic enamel for finishing flexible hydrocarbon rubber substrates
    FR2443488A1 (fr) * 1978-12-08 1980-07-04 Saint Gobain Composition pour le traitement d'un support en matiere plastique en vue d'ameliorer ses proprietes d'adhesion avec une couche de polyurethane et application a la fabrication de vitrages feuilletes
    DE3126842A1 (de) * 1981-07-08 1983-01-27 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Polyurethanklebstoffe auf basis eines hydroxypolyurethan-elastomeren und 2,4,6-triisocyanato-toluol, deren herstellung und verwendung
    US4443519A (en) * 1983-02-04 1984-04-17 Monsanto Company Bonded plastic structures
    US4666758A (en) * 1984-06-04 1987-05-19 Sierracin Corporation Low temperature laminatable polyurethane
    WO1992015729A1 (en) * 1990-02-09 1992-09-17 E.I. Du Pont De Nemours And Company Method of improving the properties of coated reinforced thermoplastic articles and products obtained thereby

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE102014114930A1 (de) * 2014-10-15 2016-04-21 Kiekert Ag Kraftfahrzeugtürschloss sowie zugehöriges Verfahren zur Herstellung eines solchen Kraftfahrzeugtürschlosses

    Also Published As

    Publication number Publication date
    EP1010719A3 (de) 2000-08-09
    BR9905899A (pt) 2000-08-29
    DE59906083D1 (de) 2003-07-31
    EP1010719A2 (de) 2000-06-21
    ES2202997T3 (es) 2004-04-01
    US6497782B1 (en) 2002-12-24
    DE19858270A1 (de) 2000-06-21
    JP2000211061A (ja) 2000-08-02

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    EP1010719B1 (de) Verbundkörper aus technischen Thermoplasten und Polyurethan-Elastomeren unter Verwendung eines Haftvermittlers
    EP1128955B1 (de) Verbundkörper aus polyacetal und styrol-olefin-elastomeren
    EP1796900B1 (de) Verbundkörper aus polyacetal und thermoplastischem vulkanisat-elastomer
    EP1118451B1 (de) Metall- und Kunststoffverbund aus langglasfaserverstärktem Polypropylen
    EP1019235B1 (de) Verfahren zur herstellung von verbundkörpern
    EP1339794A1 (de) Schlagzähe polyoxymethylen-formmassen mit geringer emission, ihre verwendung und daraus hergestellte formkörper
    DE68924105T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Verbundstruktur aus vulkanisiertem Kautschuk und synthetischem Harz.
    DE69406675T2 (de) Haftzusatz für pvc-materialien
    EP1225036A1 (de) Compund für einen Verbundkörper
    DE10361190A1 (de) Verbundkörper, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
    EP1053918A2 (de) Kunststoffgehäuse mit verringertem Verzug
    EP1561575B1 (de) Verbundelemente aus PUR-Werkstoffen mit Oberflächen aus Thermoplast- oder Metallschichten und ein Verfahren zu ihrer Herstellung
    EP0235396A2 (de) Bauteile aus Polyphenylenethern und elastomeren, thermoplastisch verarbeitbaren styrolhaltigen Blockcopolymeren sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
    DE10361230A1 (de) Verbundkörper, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
    DE102004024061A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyacetal-Kunststoffverbunden und dafür geeignete Vorrichtung
    CZ459599A3 (cs) Kompaudní tělesa z technických termoplastů a polyurethanových elastomerů za použití adhezních prostředků
    DE102014113752B4 (de) Schlagzähmodifizierter Spritzgussformkörper und Verfahren zu dessen Herstellung
    WO2004022645A1 (de) Dämpfungsmaterial
    DE102004023658B4 (de) Verwendung einer Polymerlackzusammensetzung zur Herstellung von Elastomerhäuten oder deren Ausbesserung für Innenverkleidungen im Fahrzeugbau
    WO2017129401A1 (de) Profilstrang für ein kraftfahrzeug und profilstrang-herstellungsverfahren
    DE3043157A1 (de) Kunststoff-formkoerper mit strukturierter oberflaeche und ein verfahren zu seiner herstellung
    DE10123000A1 (de) Aktivierung von Polymeroberflächen durch UV-Bestrahlung

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A2

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    AX Request for extension of the european patent

    Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

    PUAL Search report despatched

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A3

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    AX Request for extension of the european patent

    Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

    17P Request for examination filed

    Effective date: 20010209

    AKX Designation fees paid

    Free format text: AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

    Owner name: ERNST SONDERHOFF GMBH & CO. KG

    Owner name: TICONA GMBH

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    RBV Designated contracting states (corrected)

    Designated state(s): BE DE ES FR GB IT NL SE

    AK Designated contracting states

    Designated state(s): BE DE ES FR GB IT NL SE

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: NOT ENGLISH

    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: GERMAN

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 59906083

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20030731

    Kind code of ref document: P

    REG Reference to a national code

    Ref country code: SE

    Ref legal event code: TRGR

    GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

    Effective date: 20031006

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: NL

    Payment date: 20031128

    Year of fee payment: 5

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: SE

    Payment date: 20031202

    Year of fee payment: 5

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: BE

    Payment date: 20040115

    Year of fee payment: 5

    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FD4D

    REG Reference to a national code

    Ref country code: ES

    Ref legal event code: FG2A

    Ref document number: 2202997

    Country of ref document: ES

    Kind code of ref document: T3

    ET Fr: translation filed
    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed

    Effective date: 20040326

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: SE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20041217

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: BE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20041231

    BERE Be: lapsed

    Owner name: ERNST *SONDERHOFF G.M.B.H. & CO. K.G.

    Effective date: 20041231

    Owner name: *TICONA G.M.B.H.

    Effective date: 20041231

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: NL

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20050701

    EUG Se: european patent has lapsed
    NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee

    Effective date: 20050701

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: IT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20051216

    BERE Be: lapsed

    Owner name: ERNST *SONDERHOFF G.M.B.H. & CO. K.G.

    Effective date: 20041231

    Owner name: *TICONA G.M.B.H.

    Effective date: 20041231

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Payment date: 20081212

    Year of fee payment: 10

    Ref country code: ES

    Payment date: 20090120

    Year of fee payment: 10

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Payment date: 20081210

    Year of fee payment: 10

    GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

    Effective date: 20091216

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: ST

    Effective date: 20100831

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20091231

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20091216

    REG Reference to a national code

    Ref country code: ES

    Ref legal event code: FD2A

    Effective date: 20110411

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: ES

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20110330

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: ES

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20091217

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R081

    Ref document number: 59906083

    Country of ref document: DE

    Owner name: SONDERHOFF CHEMICALS GMBH, DE

    Free format text: FORMER OWNERS: TICONA GMBH, 65451 KELSTERBACH, DE; SONDERHOFF GMBH, 50829 KOELN, DE

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R081

    Ref document number: 59906083

    Country of ref document: DE

    Owner name: CELANESE SALES GERMANY GMBH, DE

    Free format text: FORMER OWNERS: TICONA GMBH, 65451 KELSTERBACH, DE; SONDERHOFF GMBH, 50829 KOELN, DE

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Payment date: 20171212

    Year of fee payment: 19

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R119

    Ref document number: 59906083

    Country of ref document: DE

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20190702